IDC2018IOT กล่อง IoPill: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

นี่คือ IoPill Box - กล่องยารายสัปดาห์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

สำหรับโครงการสุดท้ายของหลักสูตร IoT เราตัดสินใจที่จะนำเสนอโซลูชันที่จะช่วยให้ผู้สูงอายุ (หรือบุคคลอื่นใดที่ใช้กล่องยาประจำสัปดาห์) อย่าลืมทานยาทุกวันและตรงเวลา

ในขั้นตอนต่อไปนี้ เราจะอธิบายกระบวนการต่างๆ ของโครงการของเรา ซึ่งรวมถึงการใช้งานที่แนะนำในอนาคตและการปรับปรุงโครงการ

1. การบ่งชี้วัน – ตามวันในสัปดาห์ เซลล์ที่เกี่ยวข้องในกล่องจะสว่างขึ้นเพื่อระบุว่าต้องรับประทานยาชนิดใด
2. การบ่งชี้ว่ารับประทานยาในแต่ละวันแล้ว โดยผ่านเซ็นเซอร์ LDR ที่ติดตั้งในแต่ละเซลล์ กล่องจะทราบโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่มีการเปิดเซลล์เพื่อถอนเม็ดยาประจำวัน ไฟ LED ทั้ง 7 ดวงจะแสดงให้ผู้ป่วยทราบ
3. คำเตือนที่ 1 – ในกรณีที่ไม่ได้รับประทานยาทุกวันภายในระยะเวลาที่กำหนด ระบบจะส่งอีเมลแจ้งเตือนไปยังผู้ใช้เพื่อเตือนให้รับประทานยา
4. คำเตือนที่ 2 – ในกรณีที่ผู้ใช้ยังไม่ได้กินยา หลังจากกรอบเวลาที่กำหนดและหลังจากการเตือนครั้งแรก อีเมลจะถูกส่งไปยังสมาชิกในครอบครัวหรือผู้ช่วยทางการแพทย์ – แจ้งว่ายังไม่ได้รับประทานยาทุกวัน
5. การแจ้งเตือนเมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ - เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ ระบบจะส่งการแจ้งเตือนให้กรอกยาสำหรับสัปดาห์หน้าไปยังผู้ใช้ รวมถึงคำแนะนำเกี่ยวกับปริมาณและประเภทของยาในแต่ละวัน - ทางอีเมล
6. บันทึกข้อมูล – ประวัติของวันที่และเวลารับประทานยาจะถูกเก็บไว้ในฟีดบันทึกข้อมูลผ่าน MQTT

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และวัสดุที่จำเป็น

1. ESP8266 NodeMCU
2. 7 LEDS
3. 7 LDR
4. ตัวต้านทาน 7 x 10k Ohm (สำหรับ ldrs)
5. ตัวต้านทานโอห์ม 7 x 200R (สำหรับไฟ LED)
6. ตัวต้านทานโอห์ม 4.7k (สำหรับ MCP23017)
7. 16-ch-analog-multiplexer
8. MCP23017
9. กล่องยา
10. กล่องกระดาษแข็ง

ขั้นตอนที่ 2: กล่องและกล่องยา

เราพบกล่องกระดาษแข็งและใส่วงจรเข้าไปแล้วติดกล่องยาไว้ด้านบน

เนื่องจากความไวแสงของ ldr และเป้าหมายของเราในการทำให้ความแม่นยำนั้นดี - เราจึงต้องพ่นสีกล่องยา

สำหรับแต่ละ ldr เรา "เจาะ" 2 รูที่ด้านหลังของกล่องยาแต่ละวันโดยใช้วิธี "เข็มร้อน" แบบเก่า

สำหรับแต่ละ led เราบีบกล่องสองครั้งด้วยเข็มเย็น

สำหรับสายไฟเราทำรูที่ด้านหลังของกล่องกระดาษแข็ง

ขั้นตอนที่ 3: แผนภาพวงจร

ดังที่คุณเห็นในภาพ เราบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดดังในแผนภาพ - เราทำหลังจากทาสีกล่องยาแล้ว ldrs อยู่ข้างในทุกวันและไฟ LED ในกล่องกระดาษแข็งเช่นกัน

ในภาพคุณจะเห็นเพียง 2 ดวงและไฟ LED (อันล่างคือวันอาทิตย์และอันบนคือวันเสาร์) เพื่อให้มีทั้ง 7 จากทั้งคู่เพียงคัดลอกในไดอะแกรมและเชื่อมต่อกับช่องว่างระหว่างเหล่านั้น ที่ปรากฏในแผนภาพ

nodeMCU จะใช้พลังงานจากสาย usb

ขั้นตอนที่ 4: Adafruit MQTT Feed

เราตั้งค่าฟีดข้อมูล 2 รายการ:

1. IOP_PatientDemoPT - แสดงการประทับเวลาในแต่ละวันที่ผู้ป่วยกินยาในวันนั้น
2. IOP_PatientDemoHR(ยังไม่ได้ใช้งาน งานในอนาคต) - แสดงถึง BPM ของผู้ป่วย

ขั้นตอนที่ 5: การกำหนดค่า IFTTT

เราจัดกิจกรรม IFTTT 3 รายการ:

1. Reminder_1 - ในกรณีที่ไม่ได้รับประทานยาทุกวันภายในระยะเวลาที่กำหนด ระบบจะส่งอีเมลเตือนความจำไปยังผู้ใช้เพื่อเตือนให้เขากินยา
2. Reminder_2 - ในกรณีที่ผู้ใช้ยังไม่ได้กินยา หลังจากกรอบเวลาที่กำหนดและหลังจากการเตือนครั้งแรก อีเมลจะถูกส่งไปยังสมาชิกในครอบครัวหรือผู้ช่วยทางการแพทย์ เพื่อแจ้งให้ทราบว่ายังไม่ได้รับประทานยาทุกวัน
3. fill_pill - เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ ระบบจะส่งการแจ้งเตือนให้กรอกยาสำหรับสัปดาห์หน้าไปยังผู้ใช้ รวมถึงคำแนะนำในการให้ยาและประเภทของยาในแต่ละวัน - ทางอีเมล

ขั้นตอนที่ 6: รหัส

โค้ดนี้เรียบง่ายและเต็มไปด้วยความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์

สำหรับการกำหนดค่าของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เปลี่ยนคีย์ลับ IFTTT และ Adafruit และการกำหนดค่า wifi ด้วย

ไดอะแกรมเครื่องสถานะของรหัสมีอธิบายไว้ในรูปภาพที่เพิ่มเข้ามาในขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 7: ความพิเศษ

ความท้าทายในโครงการ

เราต้องแน่ใจว่ายาถูกกินจริงหรือไม่? – นี่เป็นคำถามที่เราถามตัวเองระหว่างกระบวนการระดมสมองของโครงการ เพราะสุดท้ายแล้ว ผู้ใช้ก็เป็นมนุษย์ ไม่ใช่เครื่องจักร และถึงแม้ว่าจะมีข้อบ่งชี้ว่าเขานำยาออกจากระบบ กล่องก็ยังมีข้อ จำกัด ในการระบุว่าเขาใช้ยาจริงหรือไม่

อย่างไรก็ตาม เราตัดสินใจว่าคำถามนี้ไม่ใช่จุดสนใจหลักของโครงการและอุปกรณ์นี้ และเรามุ่งเน้นที่วิธีลดโอกาสที่ผู้ใช้จะขาดยาในแต่ละวัน

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่เราต้องการแก้ไขคือทำให้มั่นใจว่าผู้ใช้จะไม่กินยาในวันอื่น โซลูชันของเราเป็นการบ่งชี้เฉพาะเจาะจงและชัดเจนของเซลล์ปัจจุบันที่จะใช้ อย่างไรก็ตาม มีวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าและปลอดภัยกว่าเพื่อให้แน่ใจว่าข้อผิดพลาดนี้จะไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม เราไม่มีเครื่องมือสนับสนุนโซลูชันดังกล่าว (เช่น ล็อกบน เซลล์ดูการสมัครในอนาคตสำหรับโครงการ)

ข้อจำกัด

โครงการของเราอ้างถึงกล่องรายสัปดาห์เดียว – หนึ่งโดสต่อวัน – วิธีแก้ปัญหาสามารถขยายเพิ่มเติมเพื่อรองรับยาเม็ดหลายขนาดต่อวัน / หลายกล่อง

กลศาสตร์ – เราไม่ได้ใช้ชิ้นส่วน/เครื่องยนต์ที่เคลื่อนไหว เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตร อาจมีประโยชน์เพื่อให้เราสามารถล็อคเซลล์ที่ไม่ได้ใช้ เติมเซลล์ด้วยยาเม็ดอัตโนมัติเมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ เป็นต้น

การใช้งานในอนาคต/การปรับปรุงโครงการ

Heart Rate – เพิ่มเซ็นเซอร์เพื่อวัดอัตราการเต้นของหัวใจของผู้ป่วยและโดยการกดปุ่มเพื่อส่งข้อมูลไปยังฟีด MQTT เพื่อติดตามต่อไป

แอพ - แอพที่ใช้งานง่ายที่ควบคุมระบบ - ผ่านแอพนี้ผู้ใช้สามารถอัปเดตที่แตกต่างกัน

ตัวแปรของอุปกรณ์:

1. กินยาตอนไหน
2. อัปเดตประเภทยาและปริมาณที่จะเติม
3. รับการแจ้งเตือนผ่านแอพ
4. บันทึกข้อมูลและบันทึกการใช้ยา
5. สั่งยาผ่านแอพเมื่อเสร็จแล้ว

ขยายเครื่องเพื่อรองรับ 2 โดสต่อวัน/หลายกล่อง

เติมเซลล์อัตโนมัติ – ภายในสิ้นสัปดาห์หรือหลังจากใช้ยา อุปกรณ์จะเติมยาที่จำเป็นในเซลล์ทุกวัน

ล็อคเซลล์ที่ไม่ต้องการใช้ – ทุกเซลล์ยกเว้นเซลล์ที่ใช้ในแต่ละวันจะถูกล็อคเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ใช้จะไม่ใช้ยาผิดขนาด/ใช้ยาเกินขนาดโดยไม่ได้ตั้งใจ

การปรับปรุงการออกแบบ

เชื่อมต่ออุปกรณ์กับบริษัททางการแพทย์/ประกันภัยที่คอยดูแลผู้ใช้ บันทึกข้อมูลที่เกี่ยวข้อง อัพเดทการสมัคร และส่งยาเมื่อจำเป็น เป็นต้น